(57)【要約】【課題】穴外周のみの旋回軌跡加工で、貫通穴を形成すると共に、加工時の飛散物から加工レンズを保護する。【解決手段】穴１６の外周に沿ってレーザビーム２０を旋回させることにより、レーザビーム径より大きな穴を開けるプリント配線基板のトレパニング加工装置において、レーザビーム２０をプリント配線基板１０に照射するための加工レンズ２２とプリント配線基板１０の間に、加工領域をカバーするように配設された、排気口３４を有する筐体３０と、加工時の飛散物や穴内部の残骸１８を吸い取って、前記排気口３４から筐体３０外へ排出させる排気機構４０とを備える。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
穴の外周に沿ってレーザビームを旋回させることにより、レーザビーム径より大きな穴を開けるプリント配線基板のトレパニング加工装置において、
レーザビームをプリント配線基板に照射するための加工レンズとプリント配線基板の間に、加工領域をカバーするように配設された、排気口を有する筐体と、
加工時の飛散物や穴内部の残骸を吸い取って、前記排気口から筐体外へ排出させる排気手段と、
を備えたことを特徴とするプリント配線基板のトレパニング加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、穴の外周に沿ってレーザビームを旋回させることにより、レーザビーム径より大きな穴を開けるプリント配線基板のトレパニング加工装置に係る。特に、プリント配線基板に貫通穴（スルーホール）を形成する際に用いるのに好適な、貫通穴外周のみの旋回軌跡加工で、穴形成ができるプリント配線基板のトレパニング加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１に示す如く絶縁樹脂１２の表裏両面に、導電体である銅箔１４が被覆された、厚み０．１〜０．４ｍｍ程度のプリント配線基板（ＰＣＢ）１０に、直径２００〜３００μｍ程度の貫通穴を開ける際、従来は、数値制御により機械的なドリル（メカドリルと称する）を制御する機械式工法が一般的に用いられている。図において、１３は、絶縁樹脂１２内のガラス繊維である。
【０００３】
一方、近年プリント配線基板の高密度化及び小型化に伴い、直径１００μｍ以下の小径の貫通穴の要求が高まっている。しかしながら、このような小径の貫通穴をメカドリルで開けると、ドリルビットが２０００穴程度で破損し、短寿命でランニングコストが高くなるという問題点を有する。
【０００４】
一方、特許文献１や２には、レーザビームを用いて貫通穴を開ける方法が記載されており、特に、レーザビーム径より大きな穴を開ける場合には、図２に示す如く、貫通穴１６の外周に沿ってレーザビーム２０を旋回させる、いわゆるトレパニング工法を用いることが記載されている。図において、２２は、例えばｆθレンズでなる加工レンズ、２４は加工ヘッド、２６は、ＰＣＢ１０を固定するチャックプレートである。
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−２６３２６３号公報
【特許文献２】特開２００４−８７８７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、貫通穴１６の外周に沿ってレーザビーム２０を旋回させた場合、その中心部に加工残り１８が生じるため、中心部にもレーザビーム２０を照射して加工残り１８も飛ばす必要があった。更に、加工時の飛散物により、加工レンズ２２が破損することもあった。
【０００７】
本発明は、前記従来の問題点を解消するべくなされたもので、貫通穴外周のみの旋回軌跡加工で、貫通穴を開けることができるようにすることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、穴の外周に沿ってレーザビームを旋回させることにより、レーザビーム径より大きな穴を開けるプリント配線基板のトレパニング加工装置において、レーザビームをプリント配線基板に照射するための加工レンズとプリント配線基板の間に、加工領域をカバーするように配設された、排気口を有する筐体と加工時の飛散物や穴内部の残骸を吸い取って、前記排気口から筐体外へ排出させる排気手段とを備えることにより、前記課題を解決したものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、貫通穴外周のみの旋回軌跡加工で、貫通穴を形成することができ、生産性が向上する。又、加工時の飛散物や穴内部の残骸を除去でき、プリント配線基板穴あけの歩留りを向上すると共に、加工レンズが飛散物で破損する事故を防止できる。これにより、従来の機械式に比べ、低ランニングコストで小径の貫通穴加工が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。
【００１１】
貫通穴を形成するためには、銅箔層（導電層）の穴あけが必要となる。銅箔１４をレーザビームにより直接加工するためには、吸収率の高い波長（例えば３５５ｎｍ）を持つ高調波固体レーザ（例えばＵＶレーザ）が適する。第３高調波固体レーザが望ましいが、第４高調波でも構わない。貫通穴の品質を守るためには、表面銅箔の盛り上がりや飛散物を少なくし、開口率を高くする必要がある。実験の結果、加工面エネルギ密度で３０Ｊ／ｃｍ2以上が望ましいことが分かった。エネルギが低いと、図３に例示する如く、絶縁樹脂１２内のガラス繊維１３の先端が貫通穴１６内に突出してしまう。
【００１２】
上記エネルギ密度を実現するため、レーザビームのスポット径を直径３０μｍに絞り、例えば外径１００μｍの貫通穴を形成する場合は、外周が１００μｍとなるよう、旋回軌跡でトレパニング加工する。その際に生じる図２に示したような加工残り１８を除去するため、本発明では、図４に示す実施形態の如く、加工領域をカバーする筐体３０を、加工レンズ２２とプリント配線基板１０の間に設ける。
【００１３】
この筐体３０は、レーザビーム２０が通過する部分は、透過率の高い材料（例えばＵＶ領域での透過率が９９％のアクリル材）を用い、レーザビーム２０の減衰を避ける。又、筐体３０には排気口３４を設け、外部に設けた排気機構４０により排気することで、貫通穴形成時の飛散物や加工残り１８を吸い取り、排気口３４を通って、外部へ排出させる。
【００１４】
ここで、紫外線（ＵＶ）領域の波長を有するレーザビームとしては、Ｎｄ：ＹＡＧレーザの第３高調波の他、Ｎｄ：ＹＡＧレーザの第４若しくは第５高調波を用いることができる。又、Ｎｄ：ＹＡＧレーザの代わりにＹＬＦレーザやＹＶＯ４レーザを用いても良い。又、ＫｒＦエキシマレーザやＸｅＣｌエキシマレーザの基本波を用いても良い。
【００１５】
なお、前記実施形態においては、銅箔が加工されていたが、加工対象はこれに限定されず、アルミニウム箔や金箔等、他の金属箔も同様に加工できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】加工対象であるプリント配線基板の構成を示す断面図
【図２】本発明が解決すべき課題を示す、（Ａ）加工ヘッド周辺の断面図及び（Ｂ）プリント配線基板の平面図
【図３】同じくプリント配線基板の断面図
【図４】本発明の実施形態の構成を示す断面図
【符号の説明】
【００１７】
１０…プリント配線基板（ＰＣＢ）
１２…絶縁樹脂
１４…銅箔
１６…貫通穴
１８…加工残り
２０…レーザビーム
２２…加工レンズ
２４…加工ヘッド
２６…チャックプレート
３０…筐体
３２…レーザビーム通過部
３４…排気口
４０…排気機構
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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